• 제목/요약/키워드: Structural Dynamic Characteristics

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Semi-active storey isolation system employing MRE isolator with parameter identification based on NSGA-II with DCD

  • Gu, Xiaoyu;Yu, Yang;Li, Jianchun;Li, Yancheng;Alamdari, Mehrisadat Makki
    • Earthquakes and Structures
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    • 제11권6호
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    • pp.1101-1121
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    • 2016
  • Base isolation, one of the popular seismic protection approaches proven to be effective in practical applications, has been widely applied worldwide during the past few decades. As the techniques mature, it has been recognised that, the biggest issue faced in base isolation technique is the challenge of great base displacement demand, which leads to the potential of overturning of the structure, instability and permanent damage of the isolators. Meanwhile, drain, ventilation and regular maintenance at the base isolation level are quite difficult and rather time- and fund- consuming, especially in the highly populated areas. To address these challenges, a number of efforts have been dedicated to propose new isolation systems, including segmental building, additional storey isolation (ASI) and mid-storey isolation system, etc. However, such techniques have their own flaws, among which whipping effect is the most obvious one. Moreover, due to their inherent passive nature, all these techniques, including traditional base isolation system, show incapability to cope with the unpredictable and diverse nature of earthquakes. The solution for the aforementioned challenge is to develop an innovative vibration isolation system to realise variable structural stiffness to maximise the adaptability and controllability of the system. Recently, advances on the development of an adaptive magneto-rheological elastomer (MRE) vibration isolator has enlightened the development of adaptive base isolation systems due to its ability to alter stiffness by changing applied electrical current. In this study, an innovative semi-active storey isolation system inserting such novel MRE isolators between each floor is proposed. The stiffness of each level in the proposed isolation system can thus be changed according to characteristics of the MRE isolators. Non-dominated sorting genetic algorithm type II (NSGA-II) with dynamic crowding distance (DCD) is utilised for the optimisation of the parameters at isolation level in the system. Extensive comparative simulation studies have been conducted using 5-storey benchmark model to evaluate the performance of the proposed isolation system under different earthquake excitations. Simulation results compare the seismic responses of bare building, building with passive controlled MRE base isolation system, building with passive-controlled MRE storey isolation system and building with optimised storey isolation system.

New Ruthenium Complexes for Semiconductor Device Using Atomic Layer Deposition

  • Jung, Eun Ae;Han, Jeong Hwan;Park, Bo Keun;Jeon, Dong Ju;Kim, Chang Gyoun;Chung, Taek-Mo
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.363-363
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    • 2014
  • Ruthenium (Ru) has attractive material properties due to its promising characteristics such as a low resistivity ($7.1{\mu}{\Omega}{\cdot}cm$ in the bulk), a high work function of 4.7 eV, and feasibility for the dry etch process. These properties make Ru films appropriate for various applications in the state-of-art semiconductor device technologies. Thus, it has been widely investigated as an electrode for capacitor in the dynamic random access memory (DRAM), a metal gate for metal-oxide semiconductor field effect transistor (MOSFET), and a seed layer for Cu metallization. Due to the continuous shrinkage of microelectronic devices, better deposition processes for Ru thin films are critically required with excellent step coverages in high aspect ratio (AR) structures. In these respects, atomic layer deposition (ALD) is a viable solution for preparing Ru thin films because it enables atomic-scale control of the film thickness with excellent conformality. A recent investigation reported that the nucleation of ALD-Ru film was enhanced considerably by using a zero-valent metallorganic precursor, compared to the utilization of precursors with higher metal valences. In this study, we will present our research results on the synthesis and characterization of novel ruthenium complexes. The ruthenium compounds were easy synthesized by the reaction of ruthenium halide with appropriate organic ligands in protic solvent, and characterized by NMR, elemental analysis and thermogravimetric analysis. The molecular structures of the complexes were studied by single crystal diffraction. ALD of Ru film was demonstrated using the new Ru metallorganic precursor and O2 as the Ru source and reactant, respectively, at the deposition temperatures of $300-350^{\circ}C$. Self-limited reaction behavior was observed as increasing Ru precursor and O2 pulse time, suggesting that newly developed Ru precursor is applicable for ALD process. Detailed discussions on the chemical and structural properties of Ru thin films as well as its growth behavior using new Ru precursor will be also presented.

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송이와 소나무간의 공생관계(共生關係)에서 외생균근(外生菌根)의 시(時)-공간적(空間的) 구조변화(構造變化) (Spatiotemporal change in ectomycorrhizal structure between Tricholoma matsutake and Pinus densiflora symbiosis)

  • 구창덕;김재수;박재인;가강현
    • 한국산림과학회지
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    • 제89권3호
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    • pp.389-396
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    • 2000
  • 송이(Tricholoma matsutake, Songyi, pine mushroom)는 소나무(Pinus densiflora) 뿌리에 공생(共生)하는가, 아니면 기생(寄生)하는가를 알기 위하여 자연산 송이 균환(菌環) 내에서 균환선단, 송이발생지점, 균환 후단으로 구분하여 채집한 송이 균근(菌根)의 시간적-공간적 구조변화를 조사하였다. 송이는 소나무의 가장 가는 뿌리에 균투와 하티그 망을 형성하는 전형적인 외생균근(外生菌根)이다. 송이 균근(菌根)의 중요한 특징(特徵)은, 공간적으로는 소나무 뿌리의 정단부가 계속 생장함에 따라 송이 균근(菌根) 또한 왕성하게 정단부로 자라나간다. 그리고 시간적으로는 이미 형성된 균근(菌根)부분에서는 표피세포와 피층세포가 하티그 망과 함께 사멸하므로 뿌리표면이 흑갈색으로 주름이 진다. 그렇지만 송이균이 피층세포 내로 들어간 흔적은 없으며, 내피세포층 이상의 안쪽, 즉 뿌리의 통도조직으로 침입하여 들어간 흔적이 없이 정단분열조직은 살아있다. 이 정단부는 송이균이 사라지면서 들어오는 새로운 균과 균근을 형성한다. 그러므로 송이와 소나무의 관계는 단순한 공생(共生)이나 기생(寄生)이기 보다는 시간(時間)과 공간적(空間的)으로 공생(共生) 지점이 뿌리의 생장과 함께 옮겨가는 다이내믹한 외생균근(外生菌根) 공생(共生)관계라고 결론 짓는다.

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Spatial dispersion of aggregate in concrete a computer simulation study

  • Hu, Jing;Chen, Huisu;Stroeven, Piet
    • Computers and Concrete
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    • 제3권5호
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    • pp.301-312
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    • 2006
  • Experimental research revealed that the spatial dispersion of aggregate grains exerts pronounced influences on the mechanical and durability properties of concrete. Therefore, insight into this phenomenon is of paramount importance. Experimental approaches do not provide direct access to three-dimensional spacing information in concrete, however. Contrarily, simulation approaches are mostly deficient in generating packing systems of aggregate grains with sufficient density. This paper therefore employs a dynamic simulation system (with the acronym SPACE), allowing the generation of dense random packing of grains, representative for concrete aggregates. This paper studies by means of SPACE packing structures of aggregates with a Fuller type of size distribution, generally accepted as a suitable approximation for actual aggregate systems. Mean free spacing $\bar{\lambda}$, mean nearest neighbour distance (NND) between grain centres $\bar{\Delta}_3$, and the probability density function of ${\Delta}_3$ are used to characterize the spatial dispersion of aggregate grains in model concretes. Influences on these spacing parameters are studied of volume fraction and the size range of aggregate grains. The values of these descriptors are estimated by means of stereological tools, whereupon the calculation results are compared with measurements. The simulation results indicate that the size range of aggregate grains has a more pronounced influence on the spacing parameters than exerted by the volume fraction of aggregate. At relatively high volume density of aggregates, as met in the present cases, theoretical and experimental values are found quite similar. The mean free spacing is known to be independent of the actual dispersion characteristics (Underwood 1968); it is a structural parameter governed by material composition. Moreover, scatter of the mean free spacing among the serial sections of the model concrete in the simulation study is relatively small, demonstrating the sample size to be representative for composition homogeneity of aggregate grains. The distribution of ${\Delta}_3$ observed in this study is markedly skew, indicating a concentration of relatively small values of ${\Delta}_3$. The estimate of the size of the representative volume element (RVE) for configuration homogeneity based on NND exceeds by one order of magnitude the estimate for structure-insensitive properties. This is in accordance with predictions of Brown (1965) for composition and configuration homogeneity (corresponding to structure-insensitive and structure-sensitive properties) of conglomerates.

해수유체영역을 고려한 고정식 실린더형 해양구조물의 충격응답특성 비교연구 (Comparison Study of the Impact Response Characteristics of Fixed Cylindrical Offshore Structures Considering Seawater Fluid Region)

  • 이강수;홍기용
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제39권4호
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    • pp.489-494
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    • 2015
  • 본 연구의 목적은 선박의 충돌에 의해 발생하는 원형단면을 갖는 실린더형 해양구조물의 충격손상을 최소화 시키기 위한 것이다. 기존의 설계기준, 코드 및 선급규정 등에 명시된 충격해석은 해수유체영역이 고려되지 않은 상태로 계산을 수행해 왔다. 본 연구에서는 해수유체영역을 고려한 모델링방법과 동적응답, 변형률, 내부에너지 등의 응답파라미터를 고찰하여 기존에 고려하지 않은 결과와 비교분석하였다. 충돌선박의 선속을 변화시켜 다양한 상태의 하중케이스를 고려하였고 가장 큰 충격하중상태인 2.0m/s에서의 선속에서의 응답결과를 비교분석하였다. ALE방법을 이용하여 해수유체영역을 고려한 경우 해수영역에서의 충격에너지 흡수와 유체감쇠를 통해 응답크기가 더 작고 구조물의 응력과 소성영역의 분포가 고르게 나타났다. 해수유체영역을 고려하지 않은 경우 보다 보수적인 설계가 될 수 있음을 알 수 있었다.

교질상 적철석의 거동 특성: 수환경 내 이온 조성 및 세기, 자연 유기물이 미치는 영향 (Study on the Behavior of Colloidal Hematite: Effects of Ionic Composition and Strength and Natural Organic Matter in Aqueous Environments)

  • 이우춘;이상우;김순오
    • 자원환경지질
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    • 제53권4호
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    • pp.347-362
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    • 2020
  • 수환경 내 철 (수산)산화물은 주로 광산 활동에 의해 생성되며 주변 환경을 교란시키는 대표적인 교질물이다. 철 (수산)산화물들 중 지표에 많이 분포하고 있는 적철석은 수환경 내 다양한 환경인자들로 인해 거동 특성이 변한다. 본 연구는 배경용액의 이온 조성과 세기, pH, 자연 유기물 등의 환경적 인자가 교질상 적철석의 거동에 미치는 영향을 살펴보고자 수행되었다. 특히, 적철석 교질물 입자들의 거동특성을 보다 더 명확하게 해석하고자 동적광산란분석기(dynamic light scatterer, DLS)와 단일입자 유도결합플라즈마질량분석기(single particle ICP-MS, spICP-MS)를 비교하여 분석을 수행하였다. 배경용액의 이온 조성과 세기가 변함에 따라 적철석 입자의 표면 확산이중층의 두께가 변화될 뿐만 아니라, 입자에 미치는 정전기적 힘과 van der Walls의 합력이 변하면서 입자의 응집/분산 특성이 달라지는 것으로 나타났다. 또한 수환경의 pH가 적철석 입자의 영전하점(point of zero charge, PZC)에서 멀어질수록 정전기적 반발력이 커져 입자들이 분산되는 것을 확인하였다. 수환경 내 자연 유기물이 적철석의 표면을 코팅함에 따라서 자연 유기물 표면에 존재하는 카르복실기와 페놀기 등과 같은 작용기들로 인하여 적철석 입자의 정전기적 안정화와 구조적 안정화가 증가하는 것으로 조사되었다. 이러한 안정화 효과는 자연 유기물의 농도가 작을수록 증가하지만, 상대적으로 이온포텐셜이 큰 2가 양이온이 1가 양이온보다 자연 유기물로 코팅된 적철석 입자들 사이에서 더 큰 가교역할을 하기 때문에 자연 유기물로 코팅된 적철석 입자들의 안정화(분산)를 방해하는 것으로 확인되었다. 결론적으로, 수환경 내 교질상 적철석의 거동 특성은 이온의 조성과 세기, pH, 그리고 자연 유기물 등과 같은 환경적 인자들에 많은 영향을 받는 것을 정량적으로 확인할 수 있었는데, 그 중 자연 유기물은 수환경에서 교질물의 거동에 매우 지배적이고 주요한 제어인자임을 알 수 있었다. 한편, 적철석 입자의 거동 특성을 정량화할 수 있는 두 분석기법을 비교한 결과, DLS 분석기법은 신속성 및 편의성에서 강점을 지니는 반면 spICP-MS의 분석기법은 입자의 모양 및 응집 형태 등을 고려할 수 있는 장점이 있기 때문에 두 분석기법을 조합하여 활용하면 수환경 내 교질물의 거동 특성을 연구하는데 보다 더 효과적일 것으로 판단된다.

실시간 소프트웨어의 조절적${\cdot}$단위적 이해 방법 : ARSU(Architecture-based Software Understanding)와 SRE(Software Re/reverse-engineering Environment) (A Scalable and Modular Approach to Understanding of Real-time Software: An Architecture-based Software Understanding(ARSU) and the Software Re/reverse-engineering Environment(SRE))

  • 이문근
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제4권12호
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    • pp.3159-3174
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    • 1997
  • 본 논문은 매우 방대하고 복잡한 실시간 소프트웨어를 이해하기 위한 하나의 방법론과 도구의 개발 연구에 대하여 보고한다. 대부분 본 논문의 저자에 의하여 개발된 이 방법론과 도구는 ARSU(Architecture-based Real-time Software Understanding)과 SRE(Software Re/reverse-engineering Environment)이다. 재공학과정중에 실시간 소프트웨어의 이해한다는 것은 방대한 규모와 복잡성 때문에 일반적으로 매우 어려운 일이다. 그러나 이러한 어려움을 극복하기 위하여 본 논문에서는 architecture에 근거하여 구조적 ${\cdot}$ 기능적 ${\cdot}$ 행위적 측면에서 3차원적인 이해를 가능하게 한다. 이 방법을 통하여 실시간 소프트웨어를 점진적이며 체계적으로 재${\cdot}$역공학할 수 있게 한다. 첫째, 구조적인 관점은 부모-자식간의 관계에 기초한 상하 층충적으로 이루어진 소프트웨어의 전체적 구조, 그리고 명세와 알고리즘 뷰들을 통하여 관측할 수 있다. 여기에서 구조를 구성하는 기본단위는 SWU(Software Unit)이며 이 SWU는 특정 기준에 준하여 추출된다. 이 구조는 상하 또는 그 역방향으로 소프트웨어를 항해(navigation) 할 수 있게 한다. 이는 소프트웨어에 대한 개요와 상세에 관한 정보를 분리하여 상호간에 연관성이 있게 보여준다. 구조의 어떤 단계, 즉 어떤 추상화 단계에서라도 소프트웨어에 대한 기능적 ${\cdot}$ 행위적 대한 정보를 얻을 수 있게 한다. 둘째, 기능적 뷰는 자료와 제어의 흐름, 입력과 출력, 정의와 사용, 변수와 참조 등을 보여준다. 이 뷰의 각 사항들은 소프트웨어에 대한 특정 기능 정보를 제공하여 준다. 셋째, 행위적 뷰는 상태도, IEL(interleaved event list) 등을 들 수 있다. 이 뷰는 소프트웨어에 대한 실행시 동적 성질을 보여준다. 이 뷰들 외에도 각 측면과 뷰들을 위한 기능, 접속, 주석, 코드 등의 다수의 서류들이 제공된다. 본 연구의 가장 큰 장점은 구조를 항해하면서 여러 차원의 정보를 추상화하거나 세부적으로 확장할 수 있는 기능이다. 이러한 기능들은 이러한 실시간 소프트웨어를 이해 할 수 있는 토대를 마련해 준다. 그리고 이러한 장점은 재사용 가능한 요소를 체계적으로 식별하거나 검증할 수 있게 한다.

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암석을 천공하는 돌맛조개(Barnea manilensis)의 구조 및 기능 (Structural and functional characteristics of rock-boring clam Barnea manilensis)

  • 김지영;안윤전;김태진;원성민;이승원;송종원;박정은
    • 환경생물
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    • 제40권4호
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    • pp.413-422
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    • 2022
  • 돌맛조개(Barnea manilensis)는 조간대 하부의 석회암이나 이암 등 무른 암석을 천공하는 이매패류로, 입구는 좁고 안쪽은 넓은 구멍을 만들어 일생을 암석 안에서 서식한다. 본 연구에서는 실체현미경과 FE-SEM (Field Emission Scanning Electron Microscope)을 이용하여 돌맛조개의 형태와 패각의 미세구조를 관찰하였으며, EDS (Energy Dispersive X-ray Spectroscopy) 분석을 통하여 부위별 원소함량을 측정하였다. 또한 3D모델링 및 구조동역학해석을 이용하여 돌맛조개의 천공 행동에 대한 시뮬레이션을 진행하였다. 미세구조 관찰 결과 패각은 상하 비대칭형이고 천공에 직접적으로 관여하는 앞쪽의 패각에는 두드러지게 융기되어 있는 쟁기 모양의 돌기가 일정한 방향성을 가지고 분포되어 있으며, 패각의 두께는 앞쪽이 뒤쪽보다 두꺼운 것으로 나타났다. EDS 결과 패각의 대부분을 차지하는 CaCO3 이외에도 Al, Si, Mn, Fe, Mg 등의 금속 원소가 앞쪽 패각 돌기 외곽에만 첨가된 것으로 보아 이는 패각의 강도를 높여 천공에 유리하게 작용될 것이라 추측된다. 시뮬레이션 결과 패각의 앞쪽과 패각 돌기 중 앞부분에 두드러지게 융기된 돌기가 모든 각도에서 하중을 받는 것을 확인할 수 있었다. 이는 실제로 암석을 천공하며 하중을 받는 부위는 앞쪽 패각 돌기임을 시사한다. 돌맛조개의 비정형 패각을 이용한 천공 기작은 추후 효율적인 천공 메커니즘을 고안하기 위한 기초 데이터로 활용될 것이라 기대된다.

'횡단문화론'의 구조와 '문명천황론'의 문제 (The Structure of Trans-Culture and the 'Emperor of Civilization')

  • 궁건택;전성곤
    • 비교문화연구
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    • 제46권
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    • pp.435-463
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    • 2017
  • 이 글은 오카와 슈메이(大川周明)가 천황주의를 내세우면서 활용한 동서문화융합 방법론적 특징을 '횡단문화'의 시도라고 간주하여, 그 '원리'가 무엇인지를 밝히는데 목적이 있다. 특히 횡단문화론의 원리를 오카쿠라 덴신(岡倉天心)과 와카미야 유노스케(若宮卯之助)와의 관계 속에서 규명했다. 오카쿠라는 직접적인 서구 경험을 통해 서구 문화를 일본인 입장에서 상대화하려는 시점에서 동서문화 융합론을 제시했다. 와카미야의 경우는 서양인 윌리엄 녹스(William Knox)의 번역서를 활용하면서, 서구인이 제시한 동서문화 비교론을 인용하면서 일본문화의 특성을 논했다. 이 둘의 공통점은 중앙아시아가 세계문명의 근원지였고, 그것이 서구라는 지역에서는 하나의 서구적 특성으로 습산(襲産)되어 서구문명이 탄생된 것이라고 여긴 점에 있었다. 이러한 시점은 서구를 하나의 지역으로 간주하는 논리를 갖게 해 주었고, 아시아도 아시아적 문화가 존재한다는 논리를 형성하게 해 주었다. 이를 바탕으로 오카쿠라 덴신은 문화 진화론적 융합론을 제시했고, 와카미야는 문화 본질주의 논리의 입장을 통해 일본문화론을 주창했다. 이것이 바로 구축과 본질의 당김 속에서 나타난 동서문화 횡단론이었다. 오카와 슈메는 이 둘의 논리를 적극적으로 활용하면서, 서구의 문화와 아시아의 문화 횡단으로서 일본문화가 존재한다고 주장할 수 있었다. 동서양의 문화를 횡단한 일본의 천황은 문화가 아니라 문명으로 승격시킬 수 있었다. 그리하여 일본의 천황은 세계적 횡단 문명의 보편성을 갖는 문명천황으로 그 '정통성'을 확보하게 된 것이다. 오카와 슈메이는 동서문화 횡단론이라는 규구(規矩) 속에서 '보편성=일본문명=천황'을 창출해 냈던 것이다.

중학교 기술.가정 교과서에 나타난 '가족'에 관한 연구 - 2007 개정 교육과정의 '변화하는 가족' 단원을 중심으로 - (A Study of 'Families' as presented during the Technology-Home Economics Subject in Middle School: Focusing on the 'The Changing Family' of the 2007 Revised Curriculum)

  • 전미경
    • 한국가정과교육학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.29-49
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    • 2012
  • 이 연구의 목적은 기술 가정교과에 나타난 가족의 양상을 살펴보는 것이다. 기술 가정 교과의 목표 중 하나는 가족 대한 이해에 있기 때문에, 기술 가정 교과서에서 가족이 어떻게 나타나고 있는가를 분석하는 것은 우리 사회의 가족에 대한 이해을 파악할 수 있는 지표임과 동시에 향후 가족에 대한 바람직한 기술의 방향을 제시할 수 있다는 점에서 의미 있는 일이다. 이를 위해 2007 개정 기술 가정 교육과정 해설서와 11권의 기술 가정 교과서 중 8학년 '변화하는 가족' 단원을 분석하였다. 구체적인 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 2007 개정 교육과정은 이전 교육과정에 비해 '가족' 단원의 비중이 커졌다. 또 청소년의 가족생활 능력의 함양을 위해 오늘날의 가족변화에 대한 이해와 수용을 강조하였다. 둘째, 11종 가정교과서에서 가족은 가족의 의미, 특성, 형태, 기능, 역할, 가치관을 중심으로 이루어져 전개 양상에서는 큰 차이가 없었다. 셋째, 기술 가정교과서에서 가족은 '사회의 기본집단', '혈연, 결혼, 입양으로 이루어진 집단', '애정 집단', '동거 집단' 등으로 규정했다. 동시에 가족을 지나치게 낭만적으로 묘사하는 경우도 많았다. 가족에 대한 이러한 기술은 청소년의 개별적 가족 경험을 수용하지 못하는 한계가 있다. 넷째, 가족 형태에 대한 설명은 교과서 간 일치되지 않는 경우가 많았다. 또 모든 교과서에서 가족 형태의 다양성을 강조하였으나 핵가족 이외의 가족이 갖는 구조적 특성과 문제점을 중심으로 전개되어, 가족 형태와 가족생활의 다양화를 이해하는 데 부족하였고 오히려 고정관념을 강조하는 효과를 낳았다. 다섯째, 가족의 기능에 대한 설명은 교과서간 대동소이 했으며 건강한 가족생활을 이루기 위해 세대간 협력과 양성평등한 가치관의 중요성을 강조하였다. 또 기술 가정 교과가 가족생활의 성공을 위한 가족원의 능력의 함양에 목적을 두고 있기 때문에, 가족에 대한 설명은 개별 가족의 역동이나 특징을 무시한 계몽적 선언과 같은 방식이 아니라 청소년이 자신의 가족 현상을 주체적으로 해석할 수 있는 기회를 제공하는 실천적 문제 중심의 방식으로 전개되어야 한다.

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